DE1945245A1

DE1945245A1 - centrifugal pump

Info

Publication number: DE1945245A1
Application number: DE19691945245
Authority: DE
Inventors: Compton Donald R
Original assignee: ACF Industries Inc
Current assignee: ACF Industries Inc
Priority date: 1968-09-10
Filing date: 1969-09-06
Publication date: 1970-04-09
Also published as: DE1945245C3; JPS4947202Y1; FR2017716A1; DE1945245B2; GB1291249A; US3526465A

Description

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PAIL· NTAN VV ALTuPAIL · NTAN VV ALTu

Dr. Andrejewski Essen, den 5. September 1969Dr. Andrejewski Essen, September 5, 1969

Dr.-Ing. Honke (33 353/Tl)Dr.-Ing. Honke (33 353 / tl)

43 Essen, Kettwiger Str. 3Ö43 Essen, Kettwiger Str. 3Ö

(Am Hauptbahnhot Uchlburg)
Telefon'225802/03 (Am Hauptbahnhot Uchlburg)
Telephone'225802/03

ACF Industries, Incorporated in New York (USA)ACF Industries, Incorporated in New York (USA)

Zentrifugalpumpecentrifugal pump

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentrifugalpumpe, insbesondere auf eine für den Einbau in den Kraftstofftank eines Kraftwagens geeignete Zentrifugalpumpe. Ein schwerwiegender Nachteil der bekannten Zentrifugalpumpen dieser Art ist das Auftreten einer Verstopfung durch Dampfblasen. Verdampfung im Kraftstofftank kann daher auftreten, daß die Temperatur des Kraftstoffes bei Sommerfahrbedingungen so viel als 20° C über die Temperatur der Außenluft ansteigen kann. Die Hauptwärmequelle ist hiebei die durch den KUhlerventilator nach rückwärts geblasene Luft und es sind häufig der Auspufftopf und das Auspuffrohr derart angeordnet, daß sie Wärme auf den Kraftstofftank ausstrahlen können. Da der Kraftstoff aus einer Anzahl von Kohlenwasserstoffen besteht und der Siedepunkt einiger dieser Kohlenwasserstoffe unter 55° C liegt, tritt bei solchen Bedingungen eine Verdampfung im Kraftstofftank ein. Beobachtungen bei einer mit einer durchsichtigen AbdeckplatteThe invention relates to a centrifugal pump, in particular to one for installation in the fuel tank centrifugal pump suitable for a motor vehicle. A serious disadvantage of the known centrifugal pumps of this type is the occurrence of clogging from vapor bubbles. Evaporation in the fuel tank can therefore occur that the temperature of the fuel in summer driving conditions is as much as 20 ° C above the temperature of the outside air can increase. The main source of heat is the air blown backwards through the cooling fan and often the muffler and the exhaust pipe are such arranged that they radiate heat to the fuel tank can. Because fuel is made up of a number of hydrocarbons and the boiling point of some of them Hydrocarbons is below 55 ° C, evaporation occurs in the fuel tank under such conditions. Observations one with a transparent cover plate

versehenen Kraftstoff-Zentrifugalpumpe bekannter Art haben gezeigt, daß wenn während des Betriebes die Temperatur des Kraftstoffes erhöht wird, sich an der !Unterseite der Flügel des Laufrades Dampfblasen bilden und daß mit steigender Temperatur des Kraftstoffes die üanipfblasen größer werden, bis schließlich die Pumpe keinen Kraftstoff mehr fördert. Die genaue Ursache der Dampfblasenbildung konnte nicht mit Bestimmtheit gefunden werden, jedoch wird angenommen, daß die Dampfblasenbildung teils durch die Rührbewegung der Flügel des Laufrades und teils durch die hinter den Flügeln des Laufrades entstehende Unterdruckzone hervorgerufen wird.equipped centrifugal fuel pump of known type have shown that if the temperature of the fuel is increased during operation, the bottom! the blades of the impeller form vapor bubbles and that, as the temperature of the fuel rises, the üanipfblasen get bigger, until finally the pump stops delivering fuel. The exact cause of the vapor lock could not be found with certainty, but it is assumed that the vapor bubble formation is partly by the stirring movement of the blades of the impeller and partly by the movement behind the blades of the impeller Negative pressure zone is caused.

Die vorliegende Erfindung sucht nun diese Nachteile zu vermelden und durch besondere Ausgestaltung des Laufrades eine Pumpe zu schaffen, bei der eine Verstopfung durch Dampfblasenbildung nicht mehr eintritt.The present invention seeks to report these disadvantages and through a special design of the impeller To create a pump that no longer clogs up due to the formation of vapor bubbles.

Die Erfindung geht hiebei aus von einer Zentrifugalpumpe für flüssigen Kraftstoff mit einem auf einer Motorwelle befestigten Laufrad und einem Gehäuse mit einer das Laufrad umgebenden Pumpkammer, wobei das Laufrad im wesentlichen aus einer kreisförmigen Platte gebildet ist, und besteht im wesentlichen darin, daß die kreisförmige Platte eine Anzahl Flügel in Form von Rippen aufweist, wobei die Hinterseiten der Flügel zur Platte hin schräg abfallen, wodurch die Hohlraumbildung hinter den Flügeln herabgesetzt und dadurch eine Verstopfung dizch Dampfblasen vermieden wird. Bei Versuchen mit erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpen unter den selben Bedingungen, wie jene, welche bei den Pumpen bekannter Art eine Verstopfung durch Dampfblasen verursachen, trat eine solche Verstopfung nicht mehr auf. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind diese Flügel nur auf einer Seite der Platte angeordnet, wobei auf der anderen Seite der Platte nahe der Peripherie der Platte eine ringförmige Rippe vorgesehen ist, von welcher sich kurze Flügel zur Peripherie der Platte hin erstrecken. Durch diese Anordnung wird eine Strömung der Kraftstoffflüssigkeit über die Oberseite des Laufrades verhindert. Die Vorder- und HinterseitenThe invention is based on a centrifugal pump for liquid fuel with a pump mounted on a motor shaft attached impeller and a housing with a pumping chamber surrounding the impeller, the impeller essentially is formed from a circular plate, and consists essentially in that the circular plate has a number of wings in the form of ribs, the rear sides of the wings sloping towards the plate, whereby the formation of cavities behind the wings is reduced, thereby preventing clogging by vapor bubbles. In tests with pumps designed according to the invention under the same conditions as those used with the pumps cause clogging by vapor bubbles, such clogging no longer occurred. According to a In a further development of the invention, these wings are only arranged on one side of the plate, with the other side the plate near the periphery of the plate an annular rib is provided, from which short wings to the Extend the periphery of the plate. This arrangement creates a flow of the fuel liquid over the top of the impeller. The front and back sides

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der kurzen Flügel stehen senkrecht zur Plattenebene, sodaß durch diese Flügel auf der Oberseite des Laufrades Unterdruckzoneii gebildet werden, in welchen sich der Dampf sammeln kann, worauf dieser durch eine über dem Laufrad angeordnete Öffnung entweichen kann.the short wings are perpendicular to the plane of the plate, so that These blades create negative pressure zones on the top of the impeller, in which the steam is located can collect, whereupon this can escape through an opening arranged above the impeller.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgebildetes Laufrad, Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Laufrades nach Fig. i von unten, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2 und Fig. 4 ist eine Ansicht des unteren Teiles einer erfindungsgemäßen Pumpe im Schnitt. Die in Fig. 4 gezeigte Pumpe besitzt ein Kunststoffgehäuse 10 mit einem Einlaß 12. Durch eine im Gehäuse 10 angeordnete Trennwand 16 erstreckt sich die Welle eines Elektromotors (nicht gezeigt) in eine Pumpkammer 18. Am Ende der Welle 14 ist ein Laufrad 20 montiert. Der kraftstoff tritt durch den Einlaß 12 und durch eine auf Vorsprüngen 24 des Einlasses 12 abgestützte perforierte Metallplatte 22 in die Pumpkammer ein. Die Außenwand 19 der Pumpkammer 18 weist einen (nicht gezeigten) Kraftstoffauslaß auf, welcher mit der Kraftstoffspeiseleitung 26 in Verbindung steht. Zwischen der Außenwand JO der Kammer 18 und dem Laufrad 20 ist genügend Freiraum vorgesehen, um der im Kraftstoff befindlichen Luft bzw. im Kraftstoff befindlichen Dampfjzu gestatten, um das Laufrad herum durch eine Öffnung 28 in einer Trennwand 30 des Gehäuses 10 in einen Kanal 32 zu gelangen, durch welchen der Dampf wieder in den Kraftstofftank geführt wird.The invention is illustrated schematically in the drawing using an exemplary embodiment. Fig. 1 shows a plan view of an impeller designed according to the invention, FIG. 2 shows a view of the impeller according to FIG from below, Fig. 3 is a section along the line 3-3 Figures 2 and 4 is a sectional view of the lower part of a pump according to the invention. The in Fig. 4 The pump shown has a plastic housing 10 with an inlet 12. By means of a partition wall arranged in the housing 10 16 extends the shaft of an electric motor (not shown) into a pump chamber 18. At the end of the shaft 14 is a Impeller 20 mounted. The fuel passes through inlet 12 and through one supported on protrusions 24 of inlet 12 perforated metal plate 22 in the pumping chamber. The outer wall 19 of the pump chamber 18 has a (not shown) fuel outlet, which with the fuel feed line 26 communicates. There is sufficient free space between the outer wall JO of the chamber 18 and the impeller 20 provided to allow the air or vapor in the fuel to allow the To get around impeller through an opening 28 in a partition wall 30 of the housing 10 in a channel 32, through which the steam is fed back into the fuel tank.

Das Laufrad 20 besitzt eine auf der Motorwelle 14 befestigte Nabe 3k, Von der Nabe 34 erstreckt sich eine kreisförmige Platte 3b nach außen. Auf der Unterseite der Platte 36 ist eine Reihe von bogenförmigen Flügeln 38 vorgesehen, welche sich von der Nabe zur Peripherie der Platte erstrecken. Die Vorderseiten 40 der Flügel stehen senkrecht zur Platte 36, während die Hinterseiten 42 der Flügel zurThe impeller 20 has a hub 3k attached to the motor shaft 14. A circular plate 3b extends outward from the hub 34. On the underside of the plate 36 are a series of arcuate wings 38 which extend from the hub to the periphery of the plate. The front sides 40 of the wings are perpendicular to the plate 36, while the rear sides 42 of the wings

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Platte 36 hin schräg abfallen. An der Oberseite der Platte 36 befindet sich eine ringförmige Hippe kk und eine Anzahl sich von der ringförmigen Rippe kk zur Peripherie der Platte 36 erstreckende Flügel 46.Plate 36 sloping downwards. At the top of the plate 36 there is an annular lip kk and a number of wings 46 extending from the annular rib kk to the periphery of the plate 36.

Im Betrieb der Pumpe wird der durch den Einlaß 12 und durch die perforierte Platte 22 in die Pumpkammer Iß eintretende Kraftstoff durch die auf der Unterseite des Laufrades 20 angeordneten Flügel 38 in Zentrifugalbewegung versetzt. Der in Zentrifugalbewegung versetzte Kraftstoff wird gegen die ¥and 19 der Pumpkammer 18 gedrückt und tritt durch die mit dem Speisekanal 26 in Vei*- bindung stehende Austrittsöffnung in der Uand 19 aus der Pumpkaramer aus. Durch die auf der Oberseite des Laufrades 20 angeordneten kurzen Flügel 46 ,sowie durch die ringförmige Rippe kk wird verhindert, daß die Kraftstoffflüssigkeit über die Oberseite des Laufrades strömt. Der in der Pumpkammer 18 befindliche Dampf jedoch steigt auf und gelangt durch den Freiraum zwischen Laufrad 20 und Wand 19 zur Oberseite des Laufrades und steigt schließlich durch die Öffnung 28 und den Kanal 32 auf und gelangt auf diese v/eise wieder in den Kraftstofftank. Eine Bildung und ein Anwachsen von Dampfblasen, wie bei bekannten Laufrädern an der Hinterseite der an der Unterseite des Laufrades angeordneten Flügel beobachtet werden konnte, tritt bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Pumpe nicht mehr auf. Bei den bekannten Pumpen wuchsen diese Dampfblasen an, bis die Pumpwirkung schließlich verlorenging, d.h. bis eine völlige Verstopfung durch Dampfblasen auftrat. Es wird angenommen, daß beim erfindungsgemäßen Laufrad eine solche Verstopfung durch Dampfblasen dadurch nicht mehr auftritt, daß die abgeschrägten Hinterseiten der auf derAnsaugseite des Laufrades angeordneten Flügel 38 eine Hohlraumbildung hinter den Flügeln ia wesentlichen ausschließen und so ein Ansammeln von Dampfblasen hinter oVen Flügeln unmöglich machen.When the pump is in operation, the fuel entering the pump chamber I3 through the inlet 12 and through the perforated plate 22 is set in centrifugal motion by the vanes 38 arranged on the underside of the impeller 20. The fuel set in centrifugal motion is pressed against the and 19 of the pump chamber 18 and exits the pump chamber through the outlet opening in the wall 19 that is connected to the feed channel 26. The short vanes 46 arranged on the upper side of the impeller 20 and the annular rib kk prevent the fuel liquid from flowing over the upper side of the impeller. The steam in the pumping chamber 18, however, rises and passes through the space between the impeller 20 and the wall 19 to the top of the impeller and finally rises through the opening 28 and the channel 32 and in this way returns to the fuel tank. The formation and growth of vapor bubbles, as could be observed in known impellers on the rear side of the vanes arranged on the underside of the impeller, no longer occurs with a pump designed according to the invention. In the known pumps, these vapor bubbles grew until the pumping effect was finally lost, that is to say until a complete clogging by vapor bubbles occurred. It is assumed that in the impeller according to the invention such clogging by steam bubbles no longer occurs because the bevelled rear sides of the vanes 38 arranged on the suction side of the impeller essentially exclude the formation of cavities behind the vanes and thus make it impossible for vapor bubbles to accumulate behind the open vanes.

Claims;

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Claims

PatentansprücheClaims

ML.J Zentrifugalpumpe für flüssigen Kraftstoff mit einem auf einer Motorwelle befestigten Laufrad und einem Gehäuse mit einer das Laufrad umgebenden Pumpkammer, wobei das Laufrad im wesentlichen aus einer kreisförmigen Platte gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmige Platte (36) eine Anzahl Flügel (58) in Form von Rippen aufweist, wobei die Hinterseiten (42) der Flügel (38) zur Platte hin schräg abfallen, wodurch eine Hohlraumbildung hinter den Flügeln herabgesetzt und dadurch eine Verstopfung der Pumpe durch Dampfblasen vermieden wird.ML. J centrifugal pump for liquid fuel with an impeller mounted on a motor shaft and a housing with a pumping chamber surrounding the impeller, the impeller being essentially formed from a circular plate, characterized in that the circular plate (36) has a number of vanes (58) in the form of ribs, the rear sides (42) of the blades (38) sloping down towards the plate, reducing the formation of cavities behind the blades and thereby preventing the pump from becoming clogged by steam bubbles.

2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur auf einer Seite der Platte (36) Flügel (38) angeordnet sind und daß auf der anderen Seite der Platte (36) eine ringförmige Rippe (44) vorgesehen ist, die eine radiale Strömung der KraftstoffflUssigkeit auf dieser Seite der Platte (36) verhindert.2. Pump according to claim 1, characterized in that that only on one side of the plate (36) wings (38) are arranged and that on the other side of the plate (36) an annular rib (44) is provided which allows a radial flow of the fuel liquid on this Side of the plate (36) prevented.

3· Pumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der die ringförmige Rippe (44) aufweisenden Seite der Platte (36) Flügel (46) vorgesehen sind, welche sich von der ringförmigen Rippe (44) zur Peripherie der Platte (36) erstrecken.3 · Pump according to claim 2, characterized in, that on the side of the plate (36) having the annular rib (44) wings (46) are provided which extend extending from the annular rib (44) to the periphery of the plate (36).

4. Pumpe nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseiten und Hinterseiten der von der ringförmigen Rippe (44) ausgehenden Flügel (46) senkrecht zur Plattenebene stehen.4. Pump according to claim 3t, characterized in that that the front and rear sides of the wings (46) extending from the annular rib (44) are perpendicular stand to the plane of the plate.

PAe Dr.Andrejewski, Dr.HonkePAe Dr Andrejewski, Dr Honke

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